五效降膜蒸发工艺的研究及应用
五效真空蒸发制盐气和料液的流程
五效真空蒸发制盐气和料液的流程真空蒸发制盐是一种利用真空干燥技术将盐水中的水分蒸发,从而获得盐的工艺方法。
在这种工艺中,关键的一步就是将盐水中的水分蒸发掉。
而五效真空蒸发制盐是一种使用了五个效应器的真空蒸发方法,能够更高效地将盐水中的水分蒸发掉,从而生产出高质量的盐产品。
本文将通过介绍五效真空蒸发制盐的工艺流程,带领大家深入了解这一制盐方法。
五效真空蒸发制盐气和料液的流程可以分为以下五个步骤:第一步:盐水预处理在五效真空蒸发制盐的工艺流程中,首先需要进行盐水的预处理。
盐水预处理是为了去除盐水中的杂质和杂质,以便后续的真空蒸发过程能够更加顺利地进行。
盐水预处理的方法通常包括过滤、离心、沉淀等步骤。
通过这些步骤,可以将盐水中的杂质去除干净,为后续的工艺流程做好准备。
第二步:蒸发器预热接下来的步骤是对蒸发器进行预热。
预热是为了让蒸发器达到适宜的工作温度,以便后续的真空蒸发能够更加高效地进行。
蒸发器预热过程中需要控制好温度和时间,确保蒸发器能够达到理想的工作状态。
第三步:真空蒸发在蒸发器预热完成之后,就可以开始进行真空蒸发的步骤了。
在真空蒸发的过程中,盐水中的水分会被加热并蒸发出来,从而获得盐的工艺方法。
在五效真空蒸发制盐中,通过五个效应器的相互作用,能够更高效地将盐水中的水分蒸发掉,从而生产出高质量的盐产品。
第四步:盐气处理在真空蒸发过程中,会产生大量的盐气。
这些盐气需要进行处理,以免对环境造成污染。
盐气处理的方法通常包括喷淋、吸收、净化等步骤。
通过这些步骤,可以将盐气处理干净,确保生产过程的环保和安全。
第五步:盐液分离最后一个步骤是对盐液进行分离。
在真空蒸发过程中,盐水中的水分蒸发掉之后,剩下的是盐液。
盐液分离的方法通常包括沉淀、过滤、蒸发等步骤。
通过这些步骤,可以将盐液中的杂质去除干净,获得纯净的盐产品。
五效真空蒸发制盐气和料液的流程,可以较好地将盐水中的水分蒸发掉,获得高质量的盐产品。
通过对这一流程的深入了解,可以更好地掌握真空蒸发制盐的工艺方法,为生产高质量的盐产品提供技术支持。
14吨五效生蒸汽蒸发器(母液)
真空泵
乙方提供:沃尔姆姆/SUS304 材质/或自选
循环水泵
甲方提供:博山水泵/四极电机/碳钢材质/并由甲方负责提供进出水管及安装
1
蒸发器的五个加热室由乙方负责制作及安装
蒸发器主体
蒸发器的五个分离器由乙方负责制作及安装 蒸发器的冷凝器由乙方负责制作及安装
蒸发器循环泵、出料泵、冷凝水泵以及真空泵由乙方负责购买及安装
≥20-25m³/h,DS(%W/W):40-45%,比重:1.2-1.25,进料温度≥45℃ ≥74,(出料温度≥80℃)
管
加热室、冷凝器管材 SUS304/SUS316L(报加热面积和冷凝面积和管子壁厚,加热室管子用 SUS304 材质,冷凝器管子用 SUS316L 材质)
材质
材
3
进出料管及循环管道
2
要求
加热室及分离器
板材
其它
SUS304 SUS304(报设备尺寸和材料厚度)
SUS304(所有设备法兰)
进料泵
甲方提供:康尔达/四极电机/SUS304 材质/或自选
出料凸轮泵
乙方提供:宁波得利时/SUS304 材质/或自选
4
泵
循环泵 冷凝水泵
乙方提供:康尔达/四极电机/SUS304 材质/或自选 乙方提供:康尔达/四极电机/SUS304 材质/或自选
蒸发器降温循环水管道材料由甲方提供,并施工至蒸发器冷凝器进、出水阀门,其余由乙方施工
设备平台
钢架碳钢材料由甲方负责,安装由乙方负责
仪表及自控
保温 其它
自控要求:蒸汽压力、物料液位、温度、真空度、出料浓度实现:显示、累计、报警、控制功能, 设备选型为国内合资或国外优质品牌。由乙方设计、施工,材料由甲方提供, 保温材料 50mm 的硅酸铝板,用 0.5 彩钢板外保温。甲方负责 调试由乙方负责,所有吊装费、搬运费、食宿等由乙方负责
提高五效装置蒸发效率提高五效装置蒸发效率
提高五效装置蒸发效率张有贵(上海石油化工股份有限公司腈纶部200540)摘要:以腈纶事业部五效蒸发装置为实例,通过对其系统的余热利用,提高了系统进料的温度,节约了大量蒸汽;同时,提高了五效装置蒸发能力,使其汽、水比在同等情况下可提高2.4 %。
为企业创造了较好的经济效益,也为今后节能工作带来新的启发。
关键词:蒸发、余热利用、换热器、节能。
前言: 腈纶事业部主要能耗为水、电、汽,其中蒸汽约占事业部产品综合能耗的64% ,因此,减少蒸汽的消耗,可大幅降低事业部产品综合能耗。
所以,我们重点抓住蒸汽耗量较大的五效蒸发装置(SPC—Ⅲ)设备进行技术改造,提高五效蒸发装置蒸发效率,达到了节能降耗目的。
一、利用系统余热提高进料温度可行性探讨五效蒸发装置(SPC—Ⅲ)是从美国进口的设备,五效蒸发装置的系统工艺流程见下图:图一五效蒸发装置工艺流程图其一次加热蒸汽进入一效蒸发器内,通过换热来加热从纺丝装置送来的浓度约12 %的硫氢酸钠(NaSCN)稀溶液,二次蒸汽分别经二效、三效、四效、五效几次加热,其中一至四效的大部分二次蒸汽的蒸发冷凝水送往冷凝水汇集槽,而从第五效排出的蒸发冷凝水,经743#换热后送往污水站;从一效蒸发器内排出的一次蒸汽的冷凝水经7031#换热器后排放。
但7031# 换热器出口的蒸汽冷凝水的温度一般均在100℃至105℃之间,原系统设计中并没有对这部分蒸汽冷凝水的热量进行再利用,而是直接将这部分冷凝水排送到回水泵房。
如果我们能将这部分热量充分加以利用,加热进入五效蒸发装置的浓度约12 % 的硫氢酸钠(NaSCN)稀溶液,提高其系统的进料温度,则既可提高五效蒸发装置的蒸发效率,又可节约蒸汽用量降低纤维产品的生产成本。
1、五效蒸发装置系统现状五效蒸发装置的一次蒸汽冷凝水经7031#换热器热交换后,其温度约为T=100℃左右,最高流量Q MAX = 36 t/hr,压力P = 0.3 MPa,直接进入回水泵房后(见图一中的虚线部分走向),被送往南装置作水洗水(替代纯水)使用,但因其温度高出南装置所需的水洗温度(55℃),需加入大量纯水降到适合的温度时才能使用。
五效蒸发器的原理
五效蒸发器的原理五效蒸发器是一种高效的热传递设备,其原理是通过多级蒸发来实现液体的浓缩和蒸发。
它主要由多个独立的蒸发器和冷凝器组成,每个蒸发器和冷凝器都是独立工作的,可以分别控制工作参数和流体流量。
下面将详细介绍五效蒸发器的原理。
五效蒸发器的工作原理可以简单概括为:将待处理的液体通过预热器加热至饱和温度,然后进入第一效蒸发器。
在第一效蒸发器中,液体通过与蒸汽的热交换,部分液体蒸发成蒸汽,而蒸汽则通过传热管传递热量给下一效蒸发器中的液体。
由于每个蒸发器都是独立工作的,所以可以实现多级蒸发,从而提高了热传递效率。
在五效蒸发器中,每个蒸发器和冷凝器之间都有一个分离器,用于分离液体和蒸汽。
分离器的作用是将蒸汽从液体中分离出来,以保证液体在蒸发器中的浓度和流量的稳定。
同时,分离器还可以将未蒸发的液体回流至上一效蒸发器,实现液体的循环利用,进一步提高了能源利用效率。
五效蒸发器中的蒸汽是通过加热蒸发器中的液体而产生的。
蒸汽在冷凝器中被冷却,从而释放出热量。
这些热量可以通过换热器回收利用,用于加热进入蒸发器的液体。
这种热量的回收利用使得五效蒸发器具有较高的能源利用率。
五效蒸发器的另一个特点是它可以处理高浓度的溶液。
在蒸发过程中,溶液中的非挥发性物质会逐渐浓缩,使得溶液的浓度逐渐升高。
这种高浓度溶液可以通过五效蒸发器来处理,实现液体的浓缩和蒸发。
五效蒸发器的应用非常广泛,特别是在化工、制药、食品等行业。
它可以用于处理各种溶液,如盐水、有机溶剂、果汁等。
通过五效蒸发器的处理,可以实现液体的浓缩和蒸发,从而得到纯净的溶液和高纯度的产品。
总结起来,五效蒸发器是一种利用多级蒸发实现液体浓缩和蒸发的高效热传递设备。
它通过多个独立的蒸发器和冷凝器组成,每个蒸发器和冷凝器都可以分别控制工作参数和流体流量。
五效蒸发器的工作原理是将液体通过多级蒸发,从而提高热传递效率。
它可以处理高浓度的溶液,并且具有较高的能源利用效率。
五效蒸发器在化工、制药、食品等行业有着广泛的应用前景。
关于多效降膜式蒸发器的工作原理及应用要点
关于多效降膜式蒸发器的工作原理及应用要点蒸发(或称浓缩)是指将含有非挥发性溶质和挥发性溶剂组成的溶液进行蒸发浓缩的过程,主要是利用加热作用使溶液中一部分溶剂汽化而获得。
蒸发工艺在制药生产中应用较多,如中药生产方面是将提取液进行蒸发浓缩而得到浓缩液或流浸膏,又如在抗生素生产中蒸发操作用于发酵滤液、树脂洗脱液以及各种提取液的浓缩。
蒸发设备一般称为蒸发器,其构造与种类繁多,而且其发展历史久远。
从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发;按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发。
设计时针对不同的物料用不同的蒸发器。
正确的应用不仅能提高产品的质量,又能节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。
其中,降膜式蒸发器是现代蒸发技术中常见的单元操作,本文将对多效降膜式蒸发器的特点及相关要点作一探讨。
1降膜式蒸发器概述1.1降膜式蒸发器简介工作原理:物料由加热室顶部加入,经液体分布器分布后呈膜状向下流动。
在管内被加热汽化,被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出,经气液分离后即得到浓缩液。
在降膜式蒸发器的操作过程中,由于物料的停留时间很短(约5,10s),而传热系数很高,因此其较广泛地应用于热敏性物料,也可以用于蒸发粘度较大的物料,但不适宜处理易结晶的溶液。
1.2降膜式蒸发器与升膜式蒸发器比较降膜式蒸发器与升膜式蒸发器的性能比较如表1所示。
表1降膜式蒸发器与升膜式蒸发器的性能比较2多效降膜式蒸发器的结构多效降膜式蒸发器由蒸发器、分离器、预热器、冷凝器、凝水罐、循环泵等部件组成,其结构如图1所示。
2.1蒸发器蒸发器为列管式换热器,管程通液体物料,壳程通加热蒸汽,液体物料从蒸发器的顶部进入,经过分布器进入加热管,液体物料沿加热管往下流,并被加热蒸发,直至加热器底部,浓缩的液体和蒸发产生的二次蒸汽进入分离器进行分离,其底部装有控制布水的液位开关。
作用:对液体物料加热、蒸发。
五效降膜蒸发和微波真空干燥技术在酒精废液处理中的应用
2022·02SHIYANJISHU 实验技术摘要:文章介绍了通过五效降膜蒸发、薄膜浓缩和微波真空干燥技术,将酒精废液制成黄腐酸有机肥,处理1t 酒精废液蒸汽消耗为0.2t ,电力消耗350kW ·h ,循环冷却水消耗为150~300t/h 。
在制糖行业的污染治理方面开辟了一条新道路,不仅解决了生产废水的污染问题,还有效降低企业生产成本,提升产品附加值,增强企业核心竞争力。
关键词:酒精废液;五效降膜蒸发;微波真空干燥;黄腐酸酒精废液中含有丰富的色素、果胶、甘油等有机质,此类废水COD (化学需氧量)高达7万~10万mg/L ,且呈酸性色度高。
废液含固体物约10%,若不经过处理直接排放会严重污染水质与环境,使土壤酸化板结,造成环境污染。
目前国内酒精废液经浓缩、干燥可以生产优质有机肥,其作为基肥或追肥返施于农田中,除了提高农产品的单产和品质以外,还有助于保持地力和改良土壤作用,在建设可持续发展循环经济体系中具有巨大的潜力[1]。
但传统浓缩和干燥工艺存在能源消耗高、空气污染等问题,废液无法妥善处理是当前制糖和发酵行业面临的一个严峻的问题,因此对酒精废液进行处理,合理循环利用是十分必要的。
1五效降膜蒸发和微波真空干燥技术介绍1.1五效降膜蒸发五效降膜蒸发是由加热器、分离器、冷凝器、凝水罐等组成的液体浓缩系统,料液自加热室上部分布器的分布,呈膜状向下流动,加热汽化的汁汽与液相进入分离室,汽液经充分分离,汁汽进入下一效或进入冷凝器冷凝,液相则由分离器下部的转移泵送至下一效加热器或排出系统。
其结构紧凑,布局合理,蒸发量大,具有生产效率高、适用于高粘度和热敏性的物料。
温州某公司自主研发的三效降膜蒸发器已成功应用于葡萄糖浆、麦芽糖浆、酒精糟滤液等食品蒸发浓缩工艺中,并在味精、酒精、鱼粉等行业的废液处理中得到应用[2]。
1.2微波真空干燥微波真空干燥把低温微波干燥和负压真空两项技术结合起来,充分发挥了微波干燥和负压真空的优点,在真空环境下,水或溶剂分子的传热相对比较容易,因而大大缩短了干燥时间,提高了生产效率[3]。
板式五效蒸发器工艺设计
中国造纸CHINA PULP AND PAPER1999年 第18卷 第5期 Vo1.18 No.5 1999国内第一套管/板式五效蒸发器工艺设计袁汝镜摘 要 介绍了国内第一套管/板式五效蒸发器的工艺技术,硫酸盐木浆黑液蒸发工艺流程的设计依据,主要设备特征及工作原理。
关键词 管/板式蒸发器工艺 设计依据 设备 原理Design of the Domestic First Set of 5 Effect Tube/Plate EvaporatorYuan Rujing(Yalujiang Paper Mill,Liaoning Province,118001)ABSTRACT Design basis of the domestic first set of 5 effect tube/plate evaporator which is used for the evaporation of wood kraft pulping black liquor,the feature and working principle of the equipment are introduced.KEYWORDS tube/plate evaporator,wood kraft pulping black liquor 鸭绿江造纸厂新增150t/d硫酸盐木浆黑液碱回收工程项目中,黑液蒸发站的工艺设计采用了国内第一套总蒸发面积为2650m2管/板结合式的五效蒸发站。
笔者参与了设计,在此就其工艺流程作一简单介绍。
1 黑液管/板式五效蒸发站的工艺流程 黑液五效蒸发站采用的是混流式供液流程,即Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→Ⅱ→Ⅰ,Ⅰ、Ⅱ效为外流自由降膜板式蒸发器,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ效为长管升膜蒸发器。
黑液管/板式五效蒸发站工艺流程如附图所示。
图1 管/板式五效蒸发站工艺流程图1—稀黑液预热器 2—半浓黑液预热器 3—板式冷凝器 4,5—浓黑液槽 6,7—稀黑液槽 8—供液槽 9—半浓黑液槽10—皂化物槽 11—温水槽 12—配酸槽 13—酸洗泵 14—清冷凝水泵 15—浓黑液泵 16—混合泵 17—出Ⅰ效泵18—Ⅰ效C室循环泵 19—B室循环泵 20—A室循环泵 21—Ⅱ效循环泵 22—供料液泵 23—进Ⅱ效泵 24—出Ⅴ效泵25—真空泵 26—水封槽 27—凝结水泵 28—皂化物泵 29—温水泵 30—加压水泵1.1 黑液流程 洗选工段送来的稀黑液到稀黑液槽,由供料液泵送入稀黑液预热器,进Ⅲ效经Ⅳ、Ⅴ效蒸发器,然后送入半浓黑液槽,控制浓度在32%左右,在槽内分离皂化物后,进Ⅱ效泵送到3台串联的螺旋换热器再进半浓黑液预热器,经Ⅱ效、Ⅰ效送至浓黑液槽,控制浓度在50%~55%以上,再由浓黑液泵送至燃烧工段。
降膜蒸发技术
降膜蒸发技术
一、介绍
降膜蒸发技术是一种常用的分离和浓缩技术,其原理是利用温度差和
质量传递的差异,将溶液中的水分分离出来。
该技术广泛应用于化工、制药、食品等领域。
二、原理
降膜蒸发技术是通过将溶液均匀地喷洒在热交换器内壁上形成一层薄膜,在低压下加热使水分汽化,然后将水汽冷凝成液体收集。
由于溶
液在内壁上形成的薄膜不断向下流动,因此称为“降膜”。
三、设备
降膜蒸发器主要由加热器、冷凝器和循环泵组成。
加热器通常采用外
部加热方式,如电加热管或夹套式加热。
冷凝器则可以采用空气冷却
或水冷却方式。
循环泵则负责将溶液从底部循环送回至顶部。
四、优点
1. 降膜蒸发技术可以在低温下进行,避免了高温下可能产生的化学反应。
2. 该技术具有较高的蒸发效率,可以将水分浓缩至极限。
3. 降膜蒸发器结构简单,易于维护和清洗。
4. 可以根据需要进行连续或间歇操作。
五、应用
1. 化工领域:用于溶剂回收、废水处理等方面。
2. 制药领域:用于提取和分离药物中的有效成分。
3. 食品领域:用于浓缩果汁、奶制品等液体食品。
4. 环保领域:用于处理工业废水和废气中的有害物质。
六、注意事项
1. 操作时要注意安全,避免发生意外事故。
2. 溶液浓度过高时需要采取适当措施,以避免溶液在加热过程中产生沉淀或结晶。
3. 设备的清洗和维护要及时进行,以保证设备的正常使用寿命。
五效蒸发器的原理
五效蒸发器的原理
五效蒸发器是一种高效的蒸发设备,其原理是通过多效传导和蒸气再压缩技术,将待蒸发的物料与加热介质进行热交换,使物料蒸发浓缩。
其原理可以分为以下几个步骤:
1. 多级效应:五效蒸发器通常由多个蒸发效应组成,每个效应都有一个加热表面和一个冷凝器。
蒸发器中的物料分别进入不同的效应中进行蒸发。
2. 气体再压缩:蒸发器中的蒸气在每个效应中被再压缩,使其温度和压力增加。
再压缩后的蒸汽可以再次循环使用,提高能量利用率。
3. 热交换:物料在蒸发器中与加热介质进行热交换,将物料的热量传递给加热介质,使其蒸发浓缩。
4. 冷凝:蒸汽在冷凝器中与冷却介质接触,释放热量并转化为液体形式。
冷凝器中的液体被回收并送回蒸发器,形成循环流动。
5. 浓缩物和蒸汽分离:经过多级效应蒸发后的物料变得浓缩,浓缩物与蒸汽通过分离器进行分离。
浓缩物被收集和利用,而蒸汽则被再压缩并循环使用。
通过以上的步骤,五效蒸发器可以实现对物料的高效蒸发浓缩,节约能源,降低成本。
降膜蒸发器工艺设计
Pav,4 T Δ4 ″ T T4' cw4 r4
Kpa ℃ ℃ ℃ ℃
kJ/(kg•K)
120.09 104.80 2.30 1.00 134.56 4.22 2197.00 112.00 查附录
温度差损失
Δ´´´
四效中溶液的沸点 四效冷凝水比热
kJ/kg
常压下五效浓缩液沸点
tB
℃
142.80 42.80
kJ/(kg•K)
结果 10000.00 10.00 136.00 3.77 1110.00 1175.00 1213.00 1280.00 1375.00 1530.00 2000.00 50.00 已知 已知 已知 设定值 查表 查表 设定值
备 注
序号
kg/m3 kg/m3 kg/m
3
kg/m3 kg/m kg/m
(5) 一效传热面积 二效传热面积
传热面积 A1 A2 A
㎡ ㎡ ㎡ W/(㎡•K) W/(㎡•K)
kg/(m2·h)
#REF! (2697.48) #REF! 1170.00 700.00 #REF!
②
一效总传热系数 二效总传热系数 蒸发强度
K1 K2 u
效数 序号
加热蒸汽温度Ti ℃
二次蒸汽 溶液 ' 沸点ti 温度Ti ℃ ℃ 135.6 94.2 125.8 53.5
占总量比例 17.8 占总量比例 16.4 占总量比例 15.8 占总量比例 13.2 占总量比例 11.8
一效浓度 二效水分蒸发量 二效浓度 三效水分蒸发量 三效浓度 四效水分蒸发量 四效浓度 五效水分蒸发量 五效浓度
(3)
按各效等压降原则 加热蒸汽的压力 加热蒸汽温度 Ps T1 kPa ℃ 500.00 151.87 已知 查表
五效蒸发器的原理
五效蒸发器的原理五效蒸发器是一种高效的传热设备,广泛应用于化工、石化、制药、食品等工业领域。
它的原理是利用多级传热和传质过程,将物料中的溶质分离出来,实现物料的浓缩和纯化。
五效蒸发器的工作原理可以简单概括为:通过多级蒸发和冷凝,将物料中的溶质分离出来,实现物料的浓缩和纯化。
它的核心是利用多个蒸发器和冷凝器的级联工作,将不同温度级的热量充分利用,达到高效能耗的目的。
物料通过预热器被加热至接近沸点的温度,然后进入第一效蒸发器。
在蒸发器内,物料受到加热器提供的热量,使得其中的溶质沸腾蒸发,形成蒸汽。
蒸汽经冷凝器冷凝为液体,同时释放出的热量被回收利用,加热下一效蒸发器的物料。
第一效蒸发器的浓缩液体经过一段时间的停留,其中的溶质逐渐浓缩。
然后,浓缩液体进入第二效蒸发器,重复上述蒸发和冷凝的过程。
这样,物料在多个蒸发器中逐级浓缩,直至达到所需的浓度。
在五效蒸发器中,蒸发器和冷凝器之间通过传质介质相互连接,通常采用的是混合物或溶液。
这样,蒸发器和冷凝器之间的热量和质量传递可以同时进行,提高热能的利用效率和质量分离的效果。
五效蒸发器的优势在于其高效能耗和高纯化效果。
通过多级传热和传质过程,能够充分利用热能,减少能源消耗。
同时,多级蒸发和冷凝使得物料中的溶质可以被有效分离,提高了物料的纯度。
除此之外,五效蒸发器还具有体积小、占地面积少的优势。
相比于传统的单效蒸发器,五效蒸发器在相同处理能力下,体积更小,可以节省生产空间。
然而,五效蒸发器的设计和操作要求较高。
由于多级传热和传质的复杂性,要求设备的结构和材料具有良好的耐腐蚀性和传热性能。
此外,操作过程中还需要控制好各级温度和压力,以确保设备的正常运行和产品的质量。
五效蒸发器以其高效能耗和高纯化效果在工业领域得到广泛应用。
通过多级传热和传质过程,利用多个蒸发器和冷凝器的级联工作,实现了物料的浓缩和纯化,同时减少了能源消耗。
然而,五效蒸发器的设计和操作要求较高,需要注意控制各级温度和压力,以确保设备的正常运行和产品的质量。
高效降膜式蒸发设备节能技术
高效降膜式蒸发设备节能技术高效降膜式蒸发设备是一种节能技术,能够在蒸发过程中减少能源消耗,提高生产效率。
本文将详细介绍高效降膜式蒸发设备的工作原理、应用领域以及节能效果等方面的内容。
一、工作原理高效降膜式蒸发设备是利用液体在真空条件下加热蒸发的原理进行操作的。
其工作过程主要包括以下几个步骤:1. 进料:将待处理的液体通过进料管道引入设备内部。
2. 均质:为了保证液体的均匀性,可以通过搅拌或其他方式进行均质处理。
3. 加热:将液体加热至设定温度,使其达到蒸发的条件。
4. 蒸发:通过喷嘴将加热后的液体均匀喷洒在膜面上,形成薄膜。
5. 冷凝:在薄膜下方通过冷却介质使薄膜迅速冷凝。
6. 分离:将冷凝后的液体与蒸发产生的气体分离。
7. 收集:收集分离后的液体和气体,并进行后续处理或回收利用。
二、应用领域高效降膜式蒸发设备广泛应用于化工、制药、食品、环保等行业,常见的应用领域包括:1. 浓缩:可将溶液中的溶质浓缩至一定浓度,提高溶质的回收率。
2. 分离:可对混合物进行分离,如提取有机溶剂、去除水分等。
3. 结晶:可通过控制温度和压力,使溶液中的溶质结晶,实现纯化目的。
4. 脱水:可将液体中的水分蒸发,达到脱水效果。
5. 回收:可对废水、废液等进行处理,实现资源的回收利用。
三、节能效果高效降膜式蒸发设备相比传统蒸发设备具有以下节能优势:1. 低温蒸发:由于设备在真空条件下操作,相比传统蒸发设备能够在较低温度下进行蒸发,降低了能源消耗。
2. 短时间蒸发:设备内部的薄膜形成和冷凝过程迅速,使得蒸发过程更加高效,节省了时间和能源。
3. 余热利用:设备内部的冷凝过程可以利用余热,回收部分能量,进一步提高了能源利用效率。
4. 低能耗:设备结构紧凑,系统运行的能耗较低,降低了运行成本。
5. 无污染排放:设备采用真空蒸发技术,无需燃烧,避免了废气的排放,符合环保要求。
高效降膜式蒸发设备是一种节能技术,通过其独特的工作原理和应用优势,能够在化工、制药、食品、环保等领域发挥重要作用。
降膜蒸发技术在烧碱蒸发装置中的应用探讨
降膜蒸发技术在烧碱蒸发装置中的应用探讨摘要:烧碱是一种重要的基本化工原料,在国民经济各个领域用途都极为广泛,在工农业生产及人民生活中占有十分重要的地位。
我国烧碱生产主要采用隔膜法制碱工艺和离子膜法制碱工艺,在烧碱生产工艺中,蒸发是烧碱生产系统的重要环节,是一个耗能较多的工序,因此,采用先进、适用节能工艺技术将直接影响整个烧碱生产系统的用能水平和生产企业的经济效益。
新疆中泰化学股份有限公司引进了较先进的双效逆流降膜蒸发装置。
关键词:降膜蒸发技术;烧碱蒸发装置;应用1 降膜蒸发器简介与传统蒸发器相同,降膜蒸发器也分为加热室与蒸发室两部分,加热室在上部,蒸发室在下部。
碱液从上部进入列管后呈膜状下降,与管壁外逆流的蒸汽热交换。
因蒸汽有湍流作用,到达加热室下部的碱液呈沸腾状态,在蒸发室进行气液分离。
浓碱从底部排出,二次蒸汽经丝网捕集器分离后排出。
蒸汽冷凝液从加热室底部排出。
在蒸发室内设有高效丝网捕集器,丝网捕集器上开有若干不规则小孔,丝网捕集器具有很大的自由体积和表面积,有助于气液分离。
采用 DCS严格控制各蒸发器液位,从而保证二次蒸汽不含碱。
2 碱液在降膜蒸发器中的成膜条件在降膜蒸发器中,只有在蒸发器列管内壁的表面形成均匀的下降的液膜,才能有效地进行传热,液膜越薄越均匀传热效果越好。
通过下降的液膜快速流动进行强化对流传热,如果进口碱液分布不均,进入各个列管流量小,液膜偏流或沟流,液膜不能将整个管的内壁覆盖,造成管内的液膜中断或蒸干,使有效传热面积减小,并且使列管的壁温迅速升高,碱液中的少量杂质析出或粘附在管壁上出现结垢,进一步减小传热面积和传热系数。
传热效率的降低,使产生的二次蒸汽量减少,影响了下一效蒸发强度。
如果进入各个列管的碱液流量过大,管内成膜厚,将减弱对流传热系数,使碱浓度偏低。
为使碱液在蒸发器中形成均匀的膜,可以从以下3个方面考虑解决。
2.1控制极限最低进料量和极限浓度:因为碱液进入降膜管后,在向下流动的过程中有一个成膜发展过程,使碱液能分布成均匀的液膜下流,如果进料低于极限值,下流的液膜因表面张力小,发生液膜破裂,膜状液流变成绳状液流并不断出现干壁区使传热面上的液膜受到破坏,同时液膜向下流动过程中,随着碱液的不断蒸发,向下流动的液膜越来越薄,在列管下部有可能发生破裂,为了防止液膜破裂,在控制极限进料量的同时,还必须控制出口段的浓度。
五效降膜蒸发装置设备工艺原理
五效降膜蒸发装置设备工艺原理概述五效降膜蒸发装置设备是一种先进的高效节能的化工设备。
它是一种采用多级蒸汽压缩循环方式的蒸发设备,可以将高浓度溶液中的水分蒸发出来并得到相应浓度的浓缩液。
本文将分析和探讨五效降膜蒸发装置设备的工艺原理。
工艺原理五效降膜蒸发装置设备主要由以下主要部分组成:加热器、蒸发器、压缩机和冷凝器。
其工作原理如下:1.加热器:将要进行处理的物料加热至设定温度,并将传热介质(如锅炉水、烟气等)输送至蒸发器。
2.蒸发器:在加热器输送的传热介质的作用下,蒸发器内的薄膜上液体开始沸腾并产生蒸汽。
蒸汽与要处理的溶液产生热交换,使溶液中的水分转化为蒸汽,从而实现了蒸发浓缩的目的。
蒸发器内的液态物料会不断往下流动,形成一层液体膜,加速了蒸发作用。
3.压缩机:将蒸发器产生的低温低压蒸汽压缩成高温高压蒸汽输出,以便于下一级蒸发器的工作。
压缩机的排气口连接到下一级蒸发器的入口,以提供压缩蒸气。
4.冷凝器:将二次压缩出来的高温高压蒸汽,通过冷凝器降温并变成液态。
冷凝器采用常规的水冷、空冷或接地棒冷凝方式。
变成液态后,该液体被送到下一级蒸发器的加热器处进行再次蒸发浓缩。
5.维持真空度:为了避免水分沸腾产生过高的蒸汽压力,每个蒸发器都在真空的条件下工作,并通过真空泵维持系统的真空度。
五效降膜蒸发装置设备采用了多级蒸发和多级压缩的工艺组合,使得系统具有较高的蒸发温度和蒸发浓缩效率,大大降低了能耗。
同时,五效降膜蒸发装置设备还特别适用于处理含有易挥发物的溶液,例如盐水、硫酸、乙酸等。
结论五效降膜蒸发装置设备是一种高效、稳定、节能的化工设备。
通过本文的介绍,读者可以了解到其工艺原理。
五效降膜蒸发装置设备在化工行业的应用也越来越广泛。
在未来,我们相信该设备在提高产量、降低能耗、保护环境等方面会有更广泛的应用。
五效蒸发器的原理
五效蒸发器的原理五效蒸发器是一种高效的热传递设备,其原理基于多级蒸发的概念。
它通过多个蒸发器和凝结器的组合,将热量从一个流体传递到另一个流体,以实现能量的转移和回收。
五效蒸发器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:预热、蒸发、凝结、再蒸发和再凝结。
进入蒸发器的原料液体经过预热,使其达到适宜的温度。
预热的目的是提高液体的温度,以便在后续的蒸发过程中更好地分解成气体和液体。
接下来,预热后的液体进入第一个蒸发器,通过加热,使其部分蒸发成气体。
蒸发器内部设置有蒸发管,液体从管道中流动,而加热介质(如蒸汽)则从管道外部流过,通过热传递将热量传递给液体,使其蒸发。
蒸发过程中,液体中的可挥发成分转化为气体,而不挥发成分则留在液体中。
蒸发后的气体进入第一个凝结器,通过冷却,使其部分凝结成液体。
凝结器内部同样设置有管道,气体从管道中流动,而冷却介质(如冷却水)则从管道外部流过,通过热传递将热量从气体中抽取出来,使其凝结成液体。
凝结过程中,气体中的可凝结成分转化为液体,而不凝结成分则仍然保持为气体状态。
凝结后的液体再次进入第二个蒸发器,通过加热再次蒸发。
这里的蒸发器与第一个蒸发器的工作方式相同,只是工作条件可能有所不同。
这个过程被称为再蒸发,通过多次的蒸发凝结循环,可以充分利用热量,提高能量的转移效率。
再蒸发后的气体进入第二个凝结器,通过冷却再次凝结成液体。
这里的凝结器与第一个凝结器的工作方式相同,也是通过热传递将热量从气体中抽取出来,使其凝结成液体。
这个过程被称为再凝结,通过多次的蒸发凝结循环,热量可以被多次回收和利用。
通过五个蒸发器和五个凝结器的组合,五效蒸发器可以实现多级蒸发和凝结,从而大大提高了热传递效率。
每一个蒸发凝结循环中,热量都得以回收和利用,使得能量的损失最小化。
总结起来,五效蒸发器的原理是通过多级蒸发和凝结的组合,将热量从一个流体传递到另一个流体,以实现能量的转移和回收。
通过多次的蒸发凝结循环,可以大大提高热传递效率,减少能量的浪费。
降膜板式蒸发系统的使用及改进
!" 工艺说明
原设计黑液流程如图 ! 所 示: 稀黑液 ! ! 效闪蒸室 ! " 效 ! ! 效 ! # 效 ! $效 ! % 效 ! 浓黑 液闪蒸 槽 ! 浓黑液槽 图% 约为 !-/ 的固形物浓度的 闪蒸室 稀黑液进入 ! 效闪蒸室, 由一内隔板与实际加热室分 开。黑液闪蒸后进 " 效, "效蒸 发后, 黑液依次进入! 、 、 #、 $ % 效。 % 效分为 % 室、 5 室、 A 室三 部 分 , 通 过 三室 轮 流 供 液 的 方 式, 使得总有一室的黑液浓度始 终在低于结晶点的浓度下运行, 该 室 原 先 在 加热 面 上 形 成 的 盐 垢 不 断 地 受 到黑 液 的 冲 刷 而 保 持洁净, 不易结垢。最后从浓黑 液 闪 蒸 槽 出 来的 黑 液 干 固 物 浓 度可达 2#/ , 温度约 !#-@ 。 按原来的设计, 这套蒸发工 艺流程用于竹浆黑液的生产, 然 而在 !99" 年我厂原材料结构调 整, 由竹浆改为马尾松木浆。由 于 木 浆 黑 液 和竹 浆 黑 液 的 性 能 差别, 迫使蒸发工艺也要做相应
收稿日期: $%%% & %’ & ($
发器。 当负荷较大时, 就往往造成 "效断液的现象。我们在得到奥 斯龙公司认可的情况下,在!效 上 闪蒸室的原隔板 ( %’ * - "’ (.) 加焊一块不锈钢隔板,尺寸为 %’ * - !’ /. 以增加隔板高度,实 践证明这项改进是非常合理的。 ( 效、 !) $ #效产生效震。其 原因是由于孔板 0" 、 0# 孔径偏 小,导致 $ 效和# 效膜板内部二 次冷凝水排出不畅, 因而在高负 荷状态下会产生剧烈的效震现 象。 后来, 我们将孔板 0" 孔径由 %(!.. 拓宽成 %"%..,0# 孔径 保证 由 %**.. 拓宽成 %/1..。 了高负荷下大量二次冷凝水的 顺利排出, 避免了效震对蒸发器我们蒸发系统 有待于改进之处。
西王集团五效六体降膜蒸发器焊缝、砂眼渗漏修复详解
西王集团五效六体降膜蒸发器焊缝、砂眼渗漏修复详解
问题背景描述
五效六体降膜蒸发器,整个加热系统由于蒸汽加热均匀、料液为液膜式流动蒸发。
物料沿管内壁向下加速加压流动蒸发,在每根管内成膜状蒸发,料液加热时间非常短。
蒸发过程在真空作用下,既保证了物料的卫生要求,同时保证了环保要求,同时大大降低了蒸发温度,部份二次蒸汽经热压泵重新吸入与生蒸汽混合,既节约了生蒸汽。
设备安装、运行中存在不规范焊接工艺和焊接管件,导致焊缝处出现应力裂纹渗漏情况,设备生产无法达到真空要求,严重影响着生产和设备的正常运行。
合作应用案例
2011年10月22日,淄博福世蓝公司技术人员前往西王集团某厂,针对五效六体降膜蒸发器焊缝、砂眼渗露问题进行指导修复。
设备介质为葡萄糖液体呈弱酸性,温度110°,一效正压0.1-0.2Mpa,其它四效负压0.07Mpa。
设备出现渗漏后真空度达不到要求,严重影响着生产工艺;并且渗漏处经过多次补焊已经出现应力裂纹渗漏,设备无法再实施补焊。
采用福世蓝高分子复合材料技术有限公司,整个修复操作简便,避免了企业停机补焊和更换新部件的繁重工作,避免了因补焊导致的应力裂纹的出现,延长了设备的使用寿命。
细节评估(见表)
具体操作情况如下:。
五效蒸发工艺流程
五效蒸发工艺流程1.1 五效蒸发啊,就像是一场接力赛。
它是一种在化工、制糖等好多工业领域广泛应用的工艺。
简单来讲呢,就是利用多个蒸发器,一个接一个地对物料进行蒸发浓缩。
这可不是随随便便的几个蒸发器凑在一起,那是有严格顺序和科学原理的。
1.2 你看啊,这五个蒸发器就像五个兄弟,每个都有自己的任务。
从第一个蒸发器开始,物料就踏上了它的浓缩之旅。
这个过程就像熬粥一样,水分一点一点地被蒸出去,物料就越来越浓稠。
2.1 首先是进料环节。
原料就像一群小士兵,排着队进入第一个蒸发器。
这个时候的原料啊,还是稀稀拉拉的,水分含量很高。
这就好比是刚从田里摘回来的新鲜蔬菜,还带着很多露水呢。
2.2 然后到了蒸发环节。
第一个蒸发器开始发力了,通过加热的方式,让物料中的水分变成蒸汽飞走。
这个时候的蒸发器就像一个大火炉,在它的作用下,物料开始发生变化。
就像我们烤面包,面包在烤箱里慢慢变得金黄酥脆,物料在蒸发器里也是逐渐变得浓稠起来。
2.3 接着是蒸汽的利用。
这里面可有大学问了,可不是蒸出去的蒸汽就白白浪费了。
这些蒸汽就像一个个小帮手,被送到下一个蒸发器里,继续发挥热量传递的作用。
这就叫“物尽其用”嘛,一点都不浪费。
2.4 再就是物料在各个蒸发器之间的传递。
物料从一个蒸发器到下一个蒸发器,每经过一个蒸发器,它就变得更浓稠一些。
这个过程就像升级打怪一样,一步一步走向最终的“胜利”,也就是达到我们想要的浓缩程度。
2.5 最后是出料环节。
当物料经过这五个蒸发器的层层“磨练”之后,就变成了我们所需要的浓缩产品。
这个时候的产品就像是经过千锤百炼的宝剑,已经达到了我们的生产要求。
3.1 五效蒸发最大的好处就是节能。
你想啊,利用前一个蒸发器产生的蒸汽来给下一个蒸发器加热,这就像是接力棒一样,能量得到了充分的利用。
这可比单独一个蒸发器从头加热到尾要节省很多能源呢,这就叫“一举两得”。
提高五效装置蒸发效率
提高五效装置蒸发效率张有贵(上海石油化工股份有限公司腈纶部200540)摘要:以腈纶事业部五效蒸发装置为实例,通过对其系统的余热利用,提高了系统进料的温度,节约了大量蒸汽;同时,提高了五效装置蒸发能力,使其汽、水比在同等情况下可提高2.4 %。
为企业创造了较好的经济效益,也为今后节能工作带来新的启发。
关键词:蒸发、余热利用、换热器、节能。
前言: 腈纶事业部主要能耗为水、电、汽,其中蒸汽约占事业部产品综合能耗的64% ,因此,减少蒸汽的消耗,可大幅降低事业部产品综合能耗。
所以,我们重点抓住蒸汽耗量较大的五效蒸发装置(SPC—Ⅲ)设备进行技术改造,提高五效蒸发装置蒸发效率,达到了节能降耗目的。
一、利用系统余热提高进料温度可行性探讨五效蒸发装置(SPC—Ⅲ)是从美国进口的设备,五效蒸发装置的系统工艺流程见下图:图一五效蒸发装置工艺流程图其一次加热蒸汽进入一效蒸发器内,通过换热来加热从纺丝装置送来的浓度约12 %的硫氢酸钠(NaSCN)稀溶液,二次蒸汽分别经二效、三效、四效、五效几次加热,其中一至四效的大部分二次蒸汽的蒸发冷凝水送往冷凝水汇集槽,而从第五效排出的蒸发冷凝水,经743#换热后送往污水站;从一效蒸发器内排出的一次蒸汽的冷凝水经7031#换热器后排放。
但7031# 换热器出口的蒸汽冷凝水的温度一般均在100℃至105℃之间,原系统设计中并没有对这部分蒸汽冷凝水的热量进行再利用,而是直接将这部分冷凝水排送到回水泵房。
如果我们能将这部分热量充分加以利用,加热进入五效蒸发装置的浓度约12 % 的硫氢酸钠(NaSCN)稀溶液,提高其系统的进料温度,则既可提高五效蒸发装置的蒸发效率,又可节约蒸汽用量降低纤维产品的生产成本。
1、五效蒸发装置系统现状五效蒸发装置的一次蒸汽冷凝水经7031#换热器热交换后,其温度约为T=100℃左右,最高流量Q MAX = 36 t/hr,压力P = 0.3 MPa,直接进入回水泵房后(见图一中的虚线部分走向),被送往南装置作水洗水(替代纯水)使用,但因其温度高出南装置所需的水洗温度(55℃),需加入大量纯水降到适合的温度时才能使用。
降膜蒸发技术在烧碱蒸发浓缩装置中的应用
降膜蒸发技术在烧碱蒸发浓缩装置中的应用摘要:关于降膜蒸发技术的应用实践方兴未艾,通过与一些同行交流发现,有的同行对降膜蒸发技术持怀疑态度,而有的同行则对降膜蒸发技术十分推崇。
该套装置稳定生产的关键在于工艺指标的控制,设备使用寿命的保证在于自动连锁控制的严格性。
为了保证装置的安全稳定运行,须强化每个环节的工艺控制,还要增强安全意识,提高工作人员的技术素质,保证运行设备及备用设备处于完好的状态。
关键词:降膜蒸发;蒸汽压力;熔盐炉膜法电解制碱是世界上工业化生产烧碱当中最先进的工艺方法,具有能耗低、三废污染少、成本低及操作管理方便等优点。
副产的氯气和氢气,可以合成盐酸,或深加工氯下游产品如PVC、有机硅及甲烷氯化物等。
烧碱广泛用于造纸、纺织、印染、搪瓷、医药、染料、农药、制革、石油精炼、动植物油脂加工、橡胶、轻工等工业部门,也用于氧化铝的提取和金属制品的加工。
一、原理当液体进入降膜蒸发器中垂直的加热管内时,液体被管外的加热源蒸汽或热载体加热而达到沸腾。
在沸腾的流体中,液体和蒸汽两相混合运动,故它是两相流动的沸腾给热过程。
在降膜蒸发过程中,当液体的加热面上有足够的热流强度或壁面温度超过液体温度一定值时,在液体和加热面之间产生一层极薄的液层,从而形成温差。
此极薄的液层受热发生相变,吸收潜热而蒸发,热量主要通过液膜的导热和液膜表面的蒸发进行传导,因此又称为薄膜蒸发。
二、蒸汽压力的选择降膜蒸发过程中蒸汽压力的选择尤为重要,一般选择中压饱和蒸汽作为碱液蒸发的热源,该公司选用的是双效逆流蒸发工艺,即利用饱和的中压蒸汽蒸发高浓度碱液,碱液中产生的二次蒸汽用来蒸发低浓度碱液,这样充分提高了蒸汽的使用效率。
蒸汽的有效利用应注意以下。
1、蒸汽压力的稳定性。
在生产过程中,要求蒸汽的压力稳定,如蒸汽压力波动太大,则效体的液面难以控制,进入Ⅱ效的碱流量不稳定,Ⅱ效中的碱浓度无法控制,浓缩过程中的天然气耗量提高;同时Ⅱ效中产生的二次蒸汽量不稳定,对于Ⅰ效的碱浓度也有很大的影响,故生产过程中蒸汽压力最大波动为0.1M Pa。
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世界 有色金属 1999 年第 5 期
WORLD NONFERROUS METALS □ 生产工艺
综上所述 ,经多方案的比较与论证 ,年产 30 万 t
行曲线修改得园滑平衡等一系列的改进后 ,上述故障 氧化铝的平果氧化铝厂蒸发车间 ,采用当今国际上先
完全清除 。
进的降膜蒸发工艺 。为了保证蒸发器组的高效运行 ,
213 分离器液位显示
又开发了完善的水洗 、酸洗和母液净化系统 。但从国
新蒸汽安全阀动作频繁和 Ⅰ效二次蒸汽带料严 外引进的软件并不完整 ,也不完全适用平果铝 ,针对
2 降膜蒸发系统的开发与改进
降膜蒸发系统由法国 KESTNER 公司引进了主要 软 、硬件 ,于 1994 年底开始热负荷调试 ,于 1995 年正 式投料 。在热负荷调试与投产初期针对出现的问题 进行了一系列开发与整改工作 。 211 气压冷凝器系统
投产初期 ,该系统振动严重 ,而且冷却水严重不 足 (仅为设计量的 1/ 3 左右) ,经剖析与研究 ,是计算 机控制系统与现场实物不符 ,造成调节阀开度不够等
214 冷却水系统
经济指标不仅优于设计值 ,而且达到世界同类型厂的
过料泵 、循环泵经常跳停 ,造成生产经常中断 ,查 先进水平 。见表 1 。
其原因是 KESTNER 设计的泵冷却水系统供水 、排水 不畅 ,造成轴承和机械密封温度升高所致 。对该系统
3 自控系统的开发应用
适当地整改后 ,泵的跳停现象消除 。
闪蒸蒸发的主要优点是设备 、流程简单 ,建设投 资少 ,当以三水铝石或一水软铝石为原料时 ,要求的 蒸发母液浓度低 、蒸发水量少时可以采用 ,反之则不
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重 ,致使蒸发器组不能正常运行 ,经检查发现 Ⅰ效分 存在的问题进行了近半年的改进与完善 ,该系统于
离器给出的液位失真 ,致使分离器内液位时高 、时低 。 1995 年 9 月正式投料 ,并于 1995 年 12 月进行了生产
针对上述情况进行调整后运行稳定 。
考核 ,投运至今已安全正常地运行了两年 ,各项技术
失真现象 ,通过对程序的修改与调整 ,使系统进入正 了进一步的研究 ,以此为基础 ,对石灰炉的控制系统 、
常状态运行 。
补碱 、石灰配比等做了大的改进 ,使排盐量大大降低 ,
212 进料及效间过料系统
故将部份蒸发改为全部蒸发 (即蒸发原液全部进蒸发
进料及效间过料系统管道剧烈振动 ,蒸发器组几 器) 。出料浓度低 ,物料粘度降低 ,提高了蒸发效率 ;
表 1 平果铝蒸发生产指标与国内外指标对比
项 目
生产考核
平果铝 生产统计
设 计
前苏联
希腊 圣·尼古拉
罗马尼亚 土尔哈
国内 联合法
备 注
设备类型
降膜蒸发
外热式
降膜
降膜
外热式
ห้องสมุดไป่ตู้
工艺流程
五效逆流
四效逆流 五效逆流 五效逆流 四效错流
汽耗 t/ t . H2O 产能 t/ 组. h
0. 325 157~171
11214 各效热交换面积的选择 Ⅰ效的二次汽除了满足 Ⅱ效的需要外 ,还要满足 强制循环的需要 , Ⅴ效为真空蒸发 ,加之进料温度高 (85 ℃) ,由此表明 : Ⅰ、Ⅴ两效的热负荷大 ,蒸发量大 , 故平果铝各效的蒸发器为不等面积 ,经热平衡计算 , Ⅰ效为 1954m2 , Ⅴ效为 1804m2 , Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ效为等面积 (1105m2) 。 113 蒸发辅助系统的开发与研究 11311 分解母液的净化 分解母液含有 1~3g/ l 的细颗粒氢氧化铝 ,固体 微粒随母液进入蒸发器后 ,将有部分在蒸发加热表面 沉积 ,另一部分溶解后在流程中无效循环 ,从而降低 了循环效率 。平果铝开发应用了母液净化系统 ,回收 的细粒氢氧化铝用做种子分解的晶种 ,开发的成果改 善了蒸发的技术经济指标 。 11312 完善的水洗 、酸洗系统的开发应用 水洗系统 :随蒸发过程的进行 ,碱浓度不断增加 , 碳酸盐将在加热表面析出 ,为此开发应用了一套完整 的水洗系统 ,对蒸发系统定期水洗 。需要清洗时 ,通 过自控装置将蒸发原液泵自动切换 ,即通过原液泵将 二次冷凝水送入蒸发器进行水洗 ,清洗过程中 ,浓度 不合格者送入原液槽 ,清洗后水送入赤泥沉降洗涤系 统。 酸洗系统 :蒸发器组的高效 ( Ⅰ、Ⅱ效) ,硅结疤严 重 ,3 - 6 个月就需要酸洗一次 ,为此开发了一整套酸 洗系统 。该系统运行了两年多 ,仍完好无损 。平果氧 化铝厂 ,仅有一组蒸发器组 ,其中 Ⅰ、Ⅱ效清洗周期较 短 ,维护检修工作相对大 ,为了提高设备的运转率 ,当 酸洗或检修时 Ⅰ、Ⅱ效可从流程中切除 ,可临时采用 四效作业 。
我国氧化铝生产多以一水硬铝石为原料 ,拜尔法 — 20 —
溶出过程要求高温 、高碱浓度溶出 ,盐的排除是保证 拜尔法溶出等正常运行和生产砂状氧化铝的重要手 段。
平果境内储有大量高品位铝土矿 ,但它具有十分 难溶的特点 ,即要求拜尔法溶出的碱浓度更高 。因此 蒸发和排盐新技术的开发不仅是蒸发本身高产 、节能 的需要 ,而且是保证高压溶出获得好的经济指标所必 需的 。平果铝矿能否开发应用 ,其技术经济效果如 何 ? 与蒸发效果的好坏是不可分割的 。
末级闪蒸槽出料密度与加热新蒸汽管上的流量
积气 ,则系统的振动消除 。
调节阀联锁 ,即通过末级闪蒸的出料密度来控制调节
216 改部分蒸发为全部蒸发
阀的开度大小 ,调节蒸汽的加入量 ,以保证蒸发母液
原设 计 蒸 发 的 排 盐 量 ( Na2CO3 ) 高 达 35kg/ t . 浓度 。
Al2O3 。1995 年 9 月投料以后 ,对全厂的盐平衡进行
1 五效降膜蒸发工艺的开发应用
111 国内外蒸发工艺现状 国内氧化铝生产所用的蒸发器多为外加热式自
然循环蒸发器和标准蒸发器 ,拜尔法母液的蒸发多用 外加热式自然循环蒸发器 。标准蒸发器主要用于碳 分母液的蒸发 。我国氧化铝工业 60 年代初就开始应 用此类蒸发器 ,经几十年生产实践证明 ,它具有蒸汽 消耗高 、循环速度低 、易结垢等许多弊端 。
世界 有色金属 1999 年第 5 期
WORLD NONFERROUS METALS □ 生产工艺
五 效 降 膜 蒸 发 平
果
工 艺 铝 业 公 司 的 汤 世 泰
研 究 及
应 用
摘 要 蒸发一直是我国氧化铝生产的薄弱环节 ,蒸发浓度 满足不了拜尔法溶出的要求 。平果铝土矿较国内外同类铝土 矿更难溶 ,要求蒸发母液浓度更高 。因此研究开发高效节能 的蒸发器组是平果氧化铝生产获得好的技术经济指标的重要 保证 。平果铝业公司开发应用五效逆流降膜蒸发器组 ,在生 产实际中取得了好的效果 。 关键词 蒸发 降膜 浓度 结疤 气耗
0. 325 > 150
0. 34 0. 39~0. 412
150~170
/
0. 33 110~120
0. 33~0. 36 112. 2
- 0. 55 - 60
未计排盐
设备运转率 %
- 95
> 93
/
/
/
≤70
二次汽含碱 mg/ l
< 20
< 20
≤20
/
/
/
312 循环水系统控制 用循环下水的温度来控制循环上水的流量调节
蒸发一直是我国氧化铝生产中的薄弱环节 ,由于 蒸发能力不足 ,蒸发母液浓度低 ,盐的平衡浓度高 ,循 环效率低等 ,是我国氧化铝工业不能尽快达产 、达标 的重要原因之一 。国外新建 、扩建的氧化铝厂不再使 用外加热式自然循环蒸发器 ,而是采用升膜 、强制循 环 、闪蒸及降膜等高效蒸发器 。上述 4 类蒸发器 ,均 具有高效 、节能的优点 ,因生产条件的不同而各有利 弊。
蒸发采用 I、A 、S 自控系统 ,蒸发各个部位的温
215 溶液预热系统
度 、压力 、流量 、密度 、电导液位等控制的回路繁多 。
投运初期 ,溶液预热 (直接加热) 系统剧烈振动 , 现以几个回路为例加以说明 。
调查研究的结果是排不凝性气体的孔板结构不合理 , 311 蒸发母液浓度控制
经改造后 ,不凝性气体排出畅通 ,直接加热器内不再
乎无法正常运行 。经较长时间的现场观察和对原有 浓度低 ,碳碱平衡浓度升高 ,在蒸发器加热表面盐析
控制程序的分析研究 ,发现不仅操作规程不当 ,而且 出量减少 ,提高了蒸发的热效率 ;另外蒸发母液不经
调节阀起始状态的设定值 ( %) 和调节运行曲线不合 调配直接送原料磨 ,简化了生产流程 。
理 ,针对上述问题 ,将起始的设定值改为 50 % ,将运
升膜蒸发的液膜的形成是由下向上 ,这不仅动力 消耗高 ,液膜形成难度大 ,而且蒸发器下部容易造成 局部过热 ,缩短了设备寿命 。降膜蒸发的液膜形成是 溶液送至蒸发器顶部 ,经布膜器均匀分布后沿加热管 壁顺流而下 ,这样克服了升膜的弊端 。故此 ,降膜蒸 发器已取代了升膜蒸发器 。
强制循环蒸发器除具有循环速度高 、效率高的优 点之外 ,还能很好地适应有固体析出条件下的蒸发 , 它的不足是循环量大 (约为进料量的 30 倍) ,动力消 耗高 ,每 m2 加热面要 013~118kW ,因此它常用于物 料粘度大 ,有固相析出的条件下 。
阀的开度大小 ,当循环下水的温度高于或低于正常值 (~48 ℃) 时 ,调节阀就作相应的动作来调节循环上水
— 22 —
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